特開 2022-188802 ガス絶縁開閉装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188802

(43)【公開日】2022-12-22

(54)【発明の名称】ガス絶縁開閉装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 13/065 20060101AFI20221215BHJP

【ＦＩ】

H02B13/065 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021097016

(22)【出願日】2021-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】南 拓海

(72)【発明者】

【氏名】阿部 裕太

(72)【発明者】

【氏名】砂塚 隆

(72)【発明者】

【氏名】細川 修

(72)【発明者】

【氏名】中山 椋平

【テーマコード（参考）】

5G017

【Ｆターム（参考）】

5G017AA05

5G017AA06

5G017BB01

5G017BB02

5G017BB03

5G017BB09

5G017BB11

5G017BB14

5G017BB21

5G017EE01

5G017FF06

5G017JJ01

(57)【要約】

【課題】部品点数を少なくすることができるガス絶縁開閉装置を提供することである。
【解決手段】実施形態のガス絶縁開閉装置は、容器部と、複数の電力機器と、絶縁スペーサと、１つの部分放電検出装置と、を持つ。容器部は、絶縁スペーサによって区切られた複数の密閉空間を形成する。複数の電力機器は、前記複数の密閉空間のそれぞれに配置され、主母線を介して互いに接続される。絶縁スペーサは、前記主母線を支持する。１つの部分放電検出装置は、前記容器部の内部における部分放電を検出する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁スペーサによって区切られた複数の密閉空間を形成する容器部と、
前記複数の密閉空間のそれぞれに配置され、主母線を介して互いに接続された複数の電力機器と、
前記主母線を支持する絶縁スペーサと、
前記容器部の内部における部分放電を検出する１つの部分放電検出装置と、を備える、
ガス絶縁開閉装置。

【請求項2】

複数の前記電力機器は、遮断器を含み、
前記部分放電検出装置は、前記遮断器を収容する前記容器部に設けられる、
請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項3】

前記複数の密閉空間は、前記主母線に沿って配列されており、
前記主母線の一端部と前記部分放電検出装置の間の前記絶縁スペーサの数と、前記主母線の他端部と前記部分放電検出装置の間の前記絶縁スペーサの数との差の絶対値が１以下となる前記主母線の位置に、前記部分放電検出装置が設けられる、
請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項4】

複数の前記絶縁スペーサのうち少なくとも一部は、前記主母線の長手方向の側面における周方向の一部と接触して前記主母線を支持する絶縁スペーサである、
請求項１から３のうちいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項5】

複数の前記電力機器は、開閉器を更に含み、
前記部分放電検出装置は、前記主母線における前記開閉器を挟む前記絶縁スペーサ同士の間に設けられる、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項6】

前記部分放電検出装置は、ＵＨＦ帯域の高周波電磁波を検出することにより、前記容器部の内部における部分放電を検出する、
請求項１から５のうちいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項7】

前記部分放電検出装置は、前記容器部の内部に設けられ、部分放電による電波を検出する検出部を備える、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

【請求項8】

前記部分放電検出装置は、前記絶縁スペーサの内部に設けられ、部分放電による電波を検出する検出部を備える、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ガス絶縁開閉装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガス絶縁開閉装置は、例えば、遮断器や断路器などの電力機器を含む回線を主母線に接続してなる。ガス絶縁開閉装置を構成する各電力機器の高電圧充電部は、ＳＦ６ガスなどの絶縁ガスとともに接地金属容器内に収容される。接地金属容器のうち、隣接する接地金属容器同士の間は、例えば、絶縁スペーサを配設して接続される。

【0003】

ガス絶縁開閉装置の内部異常を検出するにあたり、接地金属容器内で発生する内部放電を検出するために、ガス絶縁開閉装置には、例えば、内部放電検出装置が設けられる。内部放電検出装置は、例えば、複数の絶縁スペーサのそれぞれに設けられていた。このため、内部放電検出装置の設置数が多くなり、部品点数の増大につながっていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３０８６７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、部品点数を少なくすることができるガス絶縁開閉装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態のガス絶縁開閉装置は、容器部と、複数の電力機器と、絶縁スペーサと、１つの部分放電検出装置と、を持つ。容器部は、絶縁スペーサによって区切られた複数の密閉空間を形成する。複数の電力機器は、前記複数の密閉空間のそれぞれに配置され、主母線を介して互いに接続される。絶縁スペーサは、前記主母線を支持する。１つの部分放電検出装置は、前記容器部の内部における部分放電を検出する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図。

【図2】第２の実施形態のガス絶縁開閉装置２の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図。

【図3】第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図。

【図4】第４の実施形態のガス絶縁開閉装置４の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図。

【図5】コーン型スペーサ４１の一例を示す断面図。

【図6】ポスト型スペーサ４２の一例を示す断面図。

【図7】第５の実施形態のガス絶縁開閉装置５の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図。

【図8】アンテナ型部分放電検出装置３１の一例を示す構成図。

【図9】埋込型部分放電検出装置３２の一例を示す構成図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、実施形態のガス絶縁開閉装置を、図面を参照して説明する。ガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear：ＧＩＳ）は、電力機器を接地金属容器内にコンパクトに収納する。ガス絶縁開閉装置は、例えば、工場などの一般電力需要家や再生エネルギー発電事業者により設置される。ガス絶縁開閉装置は、例えば、変電所や発電所などの高電圧を扱う電力施設に設置される場合もある。電力施設では、複数のガス絶縁開閉装置が設置される場合もある。

【0009】

ガス絶縁開閉装置は、絶縁性に優れた気体中で、母線を流れる電流の開閉を行う保護装置である。ガス絶縁開閉装置は、例えば、遮断器（Gas Circuit Breaker：ＧＣＢ）や、断路器（Disconnecting Switch：ＤＳ）、接地開閉器（Earthing Switch：ＥＳ）などといった複数（２つ以上）の電力機器（部品）を組み合わせ製造される。ガス絶縁開閉装置を構成するそれぞれの電力機器は、高電圧充電部を備える。電力機器は、例えば、ＳＦ_６（六フッ化硫黄）ガスなどの絶縁ガスが封入された金属製であって筒状の接地金属容器内に収容される。

【0010】

ガス絶縁開閉装置を構成するそれぞれの電力機器は、３相交流が流れる３本の内部導体または１本の内部導体などにより接続される。内部導体は、接地金属容器に収容され、３相交流が流れる３本の内部導体は、まとめて収容されたり、まとめられることなくそれぞれ収容されていたりする。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図である。図１には、１回線分のガス絶縁開閉装置１を側方側から見たときの構成及び各構成要素の配置の一例を示している。ガス絶縁開閉装置１のレイアウトは、１線路回線の主母線に１変圧器回線が設けられた１線路回線１変圧器回路（１Line１Bank）である。

【0012】

ガス絶縁開閉装置１は、例えば、遮断器１０と、トランス取合部（Trance Joint：ＴＲ－Ｊ）１２と、接地形計器用変圧器（Earthed Voltage Transformer：ＥＶＴ）１４と、計器用変流器（Current Transformer：ＣＴ）１６と、計器用変圧器（Voltage Transformer：ＶＴ）１８と、保護・計測用変流器（Current Transformer：ＣＴ）１９と、断路器２０と、避雷器（Lightning Arrester：ＬＡ）２４と、ケーブルヘッド（Cable Head：ＣＨ）２６と、部分放電検出装置３０と、絶縁スペーサ４０と、接地金属容器５０と、を備える。

【0013】

円筒状の接地金属容器５０に電力機器がそれぞれ収容されているため、図１における各電力機器の符号は、電力機器を収容する接地金属容器５０に付している。各電力機器を収容する接地金属容器５０の間には、それぞれ絶縁スペーサ４０が配設されている。接地金属容器５０は、絶縁スペーサによって区切られた複数の密閉空間を形成する。複数の電力機器は、複数の密閉空間にそれぞれ配置され、内部導体を介して互いに接続される。接地金属容器５０は、容器部の一例である。容器部は、金属製以外でもよく、例えば、樹脂製でもよい。複数の密閉空間は、内部導体に沿って配列される。

【0014】

ガス絶縁開閉装置１は、遮断器１０が、遮断器操作機構１１の上側に配置されて鉛直方向に延在する構成となる、いわゆる、縦型遮断器のガス絶縁開閉装置である。ガス絶縁開閉装置１は、送電方向の上流側から下流側に送電する電気経路を保護する。以下の説明においては、ガス絶縁開閉装置１が備えるトランス取合部１２側を上流側とし、ケーブルヘッド２６側を下流側とする。トランス取合部１２とケーブルヘッド２６の間で主母線が形成される。トランス取合部１２と、断路器２０は、接地開閉器を備える。接地開閉器は、開閉器の一例である。

【0015】

遮断器１０は、送電電流の開閉やガス絶縁開閉装置１に侵入する事故電流を遮断し、その他の機器を保護する機能を有する。遮断器１０は、開閉器を含む。遮断器１０の上流側には、例えば、トランス取合部１２と、第１接地形計器用変圧器１４と、計器用変流器１６と、計器用変圧器１８が接続される。遮断器１０の下流側には、例えば、断路器２０と、第２接地形計器用変圧器２２と、避雷器２４と、ケーブルヘッド２６が接続される。ガス絶縁開閉装置１は、計器用変圧器１８と断路器２０の間に配置された電流遮断用の接点（遮断部）を備える。遮断部は、例えば、三相交流のそれぞれの内部導体ごとに設けられる。内部導体は、主母線の一例である。

【0016】

トランス取合部１２は、ガス絶縁開閉装置１の上流側に設けられる。トランス取合部１２は、図示しない主母線とガス絶縁開閉装置１を接続する。第１接地形計器用変圧器１４は、上流側の端部（以下、一端部）がトランス取合部１２に接続され、下流側の端部（以下、他端部）に計器用変流器１６が接続される。トランス取合部１２は、内部導体の一端側に配置されている。

【0017】

第１接地形計器用変圧器１４は、例えば、上流側の電気経路に流れる高電圧の対地電圧を低圧で取扱いし易い電圧に変成して、計測器に出力する。ガス絶縁開閉装置１における第１接地形計器用変圧器１４の１次側の一端部はトランス取合部１２から図示されないトランスに接続されている内部導体に接続され、他端部は接地される。計器用変圧器の2次側は図示されない計測器等に接続される。内部導体はさらに計器用変流器１６に接続される。

【0018】

計器用変流器１６は、変圧器の下流側の電気経路に流れる送電電流の大きさを変換する。ガス絶縁開閉装置１における計器用変流器１６の２次側は図示されない計測器等に接続される。計器用変流器１６を通過した内部導体は計器用変圧器１８の１次側に接続されている。計器用変流器１６は、１つの接地金属容器５０に２つ接続されている。

【0019】

計器用変圧器１８は、下流側の電気経路に流れる電圧の大きさを変換して計測器に出力する。ガス絶縁開閉装置１における計器用変圧器１８の１次側の一端部は内部導体のある相に接続され、他端部は別の相の内部導体に接続される。内部導体はさらに遮断器１０の上流側端子に接続されている。計器用変圧器１８は、電気経路に流れる相間電圧の大きさを変換して計測器に出力する。計器用変流器１６及び計器用変圧器１８は、それぞれ計器用変流変圧器であってもよい。

【0020】

遮断器２０の下流側端子は内部導体により断路器２０の上流側端子に接続される。断路器２０は、例えば、内部導体に送電電流が流れていない状態のときに、管理者による操作等に基づいて、上流側と下流側の電気経路を分離させる。断路器２０は、例えば、送電系統を切り替えたり保守点検を行ったりする際に、電力機器を回路から切り離すために使用される。断路器２０は、接地開閉器を備える場合がある。第２接地形計器用変圧器２２における１次端子は断路器２０の下流側に接続されている内部導体に接続されている。さらに断路器２０の下流側の内部導体は避雷器２４の一端に接続される。第２接地形計器用変圧器２２は、例えば、断路器２０の下流側の電気経路に流れる高電圧を低圧で取扱いがし易い電圧に変成する。

【0021】

避雷器２４は、ケーブルヘッド２６が接続された電気経路から侵入してくる雷などによる突発的な高電圧からガス絶縁開閉装置１のそれぞれの機器を保護する。断路器２０の下流側に接続された内部導体は避雷器２４の一端と第２接地形計器用変圧器２２の１次側に接続され、さらにケーブルヘッド２６に接続される。

【0022】

ケーブルヘッド２６は、上流側の主母線により送電された三相それぞれの相の送電電流をガス絶縁開閉装置１の外部の機器に出力させる。ケーブルヘッド２６の一端部は避雷器２４に接続され、他端部は電力ケーブル（不図示）に接続されている。ケーブルヘッド２６は、図１に示したガス絶縁開閉装置１の構成では、ケーブルヘッド２６の下側に接続された電力ケーブルにより、三相交流のそれぞれの相の電流がガス絶縁開閉装置１の外部の機器に出力される。ケーブルヘッド２６は、内部導体の他端部に配置されている。

【0023】

部分放電検出装置３０は、遮断器１０が収容された接地金属容器５０に設けられる。部分放電検出装置３０は、接地金属容器５０に収容されたアンテナを備える。部分放電検出装置３０は、接地金属容器５０に収容されたアンテナを用いて、接地金属容器５０内で発生するＵＨＦ帯域の高周波電磁波を検出する。

【0024】

部分放電検出装置３０は、高周波電磁波の検出に基づいて、接地金属容器５０内で発生する部分放電を検出する。アンテナは、検出部の一例である。部分放電検出装置３０は、１線路回線に１つ設けられる。部分放電検出装置３０は、ＵＨＦ帯域の高周波電磁波以外の電波を検出するものでもよい。

【0025】

絶縁スペーサ４０は、電力機器を収容する接地金属容器５０同士の接続部分に設けられる。絶縁スペーサ４０は、いわゆるコーン型スペーサであり、隣接する接地金属容器５０が接続される開口部分を塞ぐ。絶縁スペーサ４０の中央部分に開口が形成されており、この開口部に内部導体が通される。内部導体と開口部の間は気密処理がなされる。絶縁スペーサ４０は、接地金属容器５０に収容される内部導体を支持するとともに、隣接する接地金属容器５０の間で、収容されるＳＦ６ガスを区分する。絶縁スペーサ４０は、内部導体支持用かつガス区分用のスペーサである。

【0026】

ガス絶縁開閉装置内において、例えば、絶縁材料の内部の欠損や微小な空洞、異物などの欠陥部が生じる内部異常が発生すると、欠陥部に電界が集中して局所的に放電する部分放電が発生することがある。部分放電が発生すると、例えば、絶縁スペーサが絶縁破壊するなどの不具合が生じる原因となる。

【0027】

このような不具合を抑制するために、ガス絶縁開閉装置では、内部で発生する部分放電を検出する。従来、ガス絶縁開閉装置内の内部異常に基づく部分放電を検出する際には、例えば、接地金属容器の間に設けられる絶縁スペーサごとに部分放電検出装置を設けていた。このため、多数の部分放電検出装置を要して、部品点数が増大する傾向にあった。

【0028】

これに対して、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１は、１線路回線に１つの部分放電検出装置３０が設けられる。このため、従来、部分放電検出装置３０を絶縁スペーサ４０の数だけ必要としていたところ、第１の実施形態では、部分放電検出装置３０を１つで済ませることができる。したがって、従来と比較して大幅に減少させることができるので、部品点数の削減に寄与することができる。

【0029】

また、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１において、部分放電検出装置３０は、遮断器１０を収容する接地金属容器５０に設けられる。遮断器１０は、ガス絶縁開閉装置１のスペーサの数が概略等しくなる位置に配置される。このため、ガス絶縁開閉装置１の広い範囲で部分放電の発生を部分放電検出装置３０により均質に検出することができる。

【0030】

また、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１において、接地金属容器５０に収容されたアンテナを用いてＵＨＦ帯域の高周波電磁波を検出する。このため、ガス絶縁開閉装置１の内部における広範囲で発生する部分放電を精度よく検出することができる。さらには、ガス絶縁開閉装置１のレイアウトが拡張された場合にも、ガス絶縁開閉装置１の内部における部分放電の発生を精度よく検出することができる。

【0031】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図２は、第２の実施形態のガス絶縁開閉装置２の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図である。第２の実施形態のガス絶縁開閉装置２は、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１と比較して、遮断器１０が設けられていない点で主に異なる。

【0032】

ガス絶縁開閉装置２は、内部に内部導体が収容され、他の電力機器が収容されていない接地金属容器５０を備える。接地金属容器５０の一端部は計器用変圧器１８に接続され、他端部は第２接地形計器用変圧器２２に接続される。接地金属容器５０内には遮断器などの電力機器は収容されていない。その他の点は、上記の第１の実施形態と共通する。

【0033】

接地金属容器５０には、部分放電検出装置３０が取り付けられている。部分放電検出装置３０は、ガス絶縁開閉装置２における内部導体の中央に配置されている。具体的に、トランス取合部１２と接地金属容器５０の間に設けられた絶縁スペーサ４０の数と、接地金属容器５０よりも下流側に設けられた絶縁スペーサ４０の数は、いずれも３つであり、同数である。

【0034】

接地金属容器５０の上流側に設けられた絶縁スペーサ４０の数と、上流側に設けられた絶縁スペーサ４０の数は同数とするのがよいが、ガス絶縁開閉装置１に含まれる絶縁スペーサ４０の数量が奇数であるに場合には、両者の数は同数とならない。このため、接地金属容器５０の上流側に設けられた絶縁スペーサ４０の数と、上流側に設けられた絶縁スペーサ４０の数の差の絶対値は、ガス絶縁開閉装置１に含まれる絶縁スペーサ４０の数量が奇数である場合を考慮して、１であってもよい。

【0035】

第２の実施形態のガス絶縁開閉装置２は、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１と同様の作用効果を奏する。さらに、第２の実施形態のガス絶縁開閉装置２は、遮断器は設けられていないが、部分放電検出装置３０は、複数の絶縁スペーサ４０の中央に配置されている。このため、遮断器が設けられていないガス絶縁開閉装置においても、広い範囲で部分放電の発生を部分放電検出装置３０により均質に検出することができる。

【0036】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。図３は、第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図である。第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３は、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１と比較して、複数の接続接地金属容器６０が設けられている点で主に異なる。

【0037】

第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３では、トランス取合部１２と第１接地形計器用変圧器１４の間に、２本の接続接地金属容器６０が介在されている。さらに、避雷器２４とケーブルヘッド２６の間に２本の接続接地金属容器６０が介在されている。また、トランス取合部１２と接続接地金属容器６０の間に設けられた絶縁スペーサ４０の数と、接続接地金属容器６０よりも下流側に設けられた絶縁スペーサ４０の数は、いずれも５つであり、同数である。その他の点は、上記の第１の実施形態と共通する。

【0038】

第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３は、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１と同様の作用効果を奏する。さらに、第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３では、複数の絶縁スペーサ４０の中央に遮断器１０が配置されており、遮断器１０が収容された接地金属容器５０に部分放電検出装置３０が設けられている。このため、広い範囲で部分放電の発生を部分放電検出装置３０により均質に検出することができる。

【0039】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。図４は、第４の実施形態のガス絶縁開閉装置４の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図である。第４の実施形態のガス絶縁開閉装置４は、第３の実施形態のガス絶縁開閉装置３と比較して、複数の絶縁スペーサ４０のうち、一部がコーン型スペーサ４１であり、他の一部がポスト型スペーサ４２である。その他の点は、上記の第３の実施形態と共通する。

【0040】

内部導体の上流側では、接続接地金属容器６０同士及び接続接地金属容器６０と第１接地形計器用変圧器１４を接続する絶縁スペーサ４０がポスト型スペーサ４２であり、その他の絶縁スペーサ４０がコーン型スペーサ４１である。内部導体の下流側では、接続接地金属容器６０同士及び避雷器２４と接続接地金属容器６０を接続する絶縁スペーサ４０がポスト型スペーサ４２であり、その他の絶縁スペーサ４０がコーン型スペーサ４１である。

【0041】

図５は、コーン型スペーサ４１の一例を示す断面図である。コーン型スペーサ４１は、コーン形状のスペーサ本体と、スペーサ本体の周囲から周方向外側に張り出す張出部を備える。コーン型スペーサ４１は、２つの接続接地金属容器６０の間で２つの接続接地金属容器６０のそれぞれに収容される。

【0042】

コーン型スペーサ４１を収容する接続接地金属容器６０は、例えば、筒状部６１と、一端側接続部６２と、他端側接続部６３と、シールド部６４と、を備える。筒状部６１は、筒状をなす中空の部位である。一端側接続部６２は、筒状部６１の一端に設けられる。他端側接続部６３は、筒状部６１の他端に設けられる。

【0043】

一端側接続部６２には、例えば雌ネジが設けられる。他端側接続部６３には、例えば雄ネジが設けられる。内部導体の一端側に配置された接続接地金属容器６０における他端側接続部６３が、内部導体の他端側に配置された接続接地金属容器６０における一端側接続部６２にねじ込まれることにより、隣接する接続接地金属容器６０同士が接続される。

【0044】

内部導体の一端側の接続接地金属容器６０の他端側接続部６３と、他端側の接続接地金属容器６０の一端側接続部６２とは、コーン型スペーサ４１の張出部を挟み込んで接続可能とされている。内部導体の一端側と他端側で隣接する接続接地金属容器６０にコーン型スペーサ４１が挟み込まれることにより、コーン型スペーサ４１は、隣接する接続接地金属容器６０に保持されて固定される。

【0045】

シールド部６４は、リング状をなす。シールド部６４は、その外周部分をコーン型スペーサ４１により保持される。シールド部６４の中央貫通穴には、内部導体Ｃが貫通する。コーン型スペーサ４１の張出部が隣接する接続接地金属容器６０同士に挟み込まれて固定されることにより、シールド部６４が接続接地金属容器６０に対して固定される。シールド部６４の中央貫通穴に内部導体Ｃが貫通することにより、内部導体の一端側の接続接地金属容器６０に封入されるガスと他端側の接続接地金属容器６０に封入されるガスが区分される。

【0046】

図６は、ポスト型スペーサ４２の一例を示す断面図である。ポスト型スペーサ４２は、略延長形状をなし、接続接地金属容器６０の内側で接続接地金属容器６０の下面に対して立設されている。ポスト型スペーサ４２には、内部導体Ｃが載置される。ポスト型スペーサ４２は、内部導体Ｃの長手方向の側面における周方向の一部と接触して内部導体Ｃを地側から支持する。線路回線で隣接する接続接地金属容器６０は、他端側接続部６３の雄ネジ部が一端側接続部６２の雌ネジ部に直接にねじ込まれることによって接続されて固定される。

【0047】

第４の実施形態の第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１と同様の作用効果を奏する。さらに、第４の実施形態のガス絶縁開閉装置４では、複数の絶縁スペーサ４０として、コーン型スペーサ４１のほかにポスト型スペーサ４２を用いている。コーン型スペーサ４１では、隣接する接続接地金属容器６０を区切っているので、部分放電検出装置３０の感度低下を招く懸念がある。この点、ポスト型スペーサ４２では、隣接する接続接地金属容器６０の間を区切ることなく内部導体を支持するので、部分放電検出装置３０の感度低下を抑制することができる。

【0048】

隣接する接続接地金属容器６０同士のガスを区分する観点では、絶縁スペーサ４０としてポスト型スペーサ４２よりもコーン型スペーサ４１が好ましい。その一方で、コーン型スペーサ４１では、部分放電検出装置３０の感度の低下が懸念されることから、両者の特性を考慮して、絶縁スペーサ４０を選択すればよい。部分放電検出装置３０の検出感度の限界に基づいて、絶縁スペーサ４０を選択してもよい。

【0049】

具体的には、ガス絶縁開閉装置４の設計過程において、絶縁スペーサ４０としてすべてコーン型スペーサ４１を用いても、部分放電検出装置３０の検出感度が限界に到達しない場合には、そのまますべての絶縁スペーサ４０をコーン型スペーサ４１とする。また、絶縁スペーサ４０としてすべてコーン型スペーサ４１を用いた場合に、部分放電検出装置３０の検出感度が限界を超えてしまうことがある。この場合には、順次絶縁スペーサ４０をコーン型スペーサ４１からポスト型スペーサ４２に置き換え、部分放電検出装置３０の検出感度が限界に到達しなくなった条件で絶縁スペーサとしてコーン型スペーサ４１またはポスト型スペーサ４２を選択すればよい。こうして、第４の実施形態のガス絶縁開閉装置４では、部分放電検出装置３０の検出感度を確保しながら、接地金属容器５０を単位として多くの単位でガスを区分することができる。

【0050】

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。図７は、第５の実施形態のガス絶縁開閉装置５の構成及び各構成要素の配置の一例を示す配置図である。第５の実施形態のガス絶縁開閉装置５では、遮断器１０における内部導体Ｃの主回路に設けられた開閉器の接点付近に部分放電検出装置３０が設置されている点で、第１の実施形態と異なる。

【0051】

第５の実施形態のガス絶縁開閉装置５では、内部導体における部分放電検出装置３０を挟む一対の絶縁スペーサ４０同士（絶縁スペーサ４０Ａ，４０Ｂ）の間に、部分放電検出装置３０が設けられる。さらに、部分放電検出装置３０は、遮断器１０を通過する内部導体Ｃの主回路に設けられた開閉器１０Ｓの接点Ｓが配置される。部分放電検出装置３０は、内部導体Ｃの主回路に開閉器１０Ｓの接点Ｓの付近に設けられる。その他の点は、上記の第１の実施形態と共通する。

【0052】

第５の実施形態のガス絶縁開閉装置５は、第１の実施形態のガス絶縁開閉装置１と同様の作用効果を奏する。また、第５の実施形態のガス絶縁開閉装置５では、開閉器の接点付近に部分放電検出装置３０が設けられる。このため、部分放電検出装置３０が部分放電を検出した際に、接点を切状態とし、上流側の回路と下流側の回路を切り離すことにより、部分放電の発生個所を絞り込むことができる。

【0053】

第５の実施形態において、部分放電検出装置３０は、遮断器１０における内部導体Ｃの主回路の接点付近に設置されるが、他の開閉器における内部導体Ｃの主回路の接点付近に設置されてもよい。例えば、部分放電検出装置３０は、断路器２０に設けられた接地開閉器の付近に設けられてもよい。

【0054】

例えば、遮断器２０が開放状態で部分放電検出装置３０が部分放電を検出した場合は、遮断器２０を含め遮断器２０より上流側に部分放電箇所が存在していることになる。たとえば遮断器２０が投入状態で部分放電検出装置３０が部分放電を検出し、遮断器２０が開放状態で部分放電検出装置３０が部分放電を検出しない場合は、遮断器２０を含め遮断器２０より下流側に部分放電箇所が存在していることとなる。

【0055】

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。第１の実施形態では、部分放電検出装置３０として、アンテナ型の部分放電検出装置を用いたが、第６の実施形態では、部分放電検出装置３０として、スペーサ埋込型（以下、埋込型）の部分放電検出装置を用いる点で異なる。以下、アンテナ型の部分放電検出装置（以下、アンテナ型部分放電検出装置）と埋込型の部分放電検出装置（以下、埋込型部分放電検出装置）の双方について説明する。

【0056】

図８は、アンテナ型部分放電検出装置３１の一例を示す構成図である。アンテナ型部分放電検出装置３１は、例えば、アンテナ７１と、配線７２と、処理部７３と、を備える。アンテナ７１は、接地金属容器９０における筒状部９１を拡幅して形成された空間に収容されることにより、接地金属容器９０の内部に収容されて設けられる。アンテナ７１は、接地金属容器９０の内部で発生するＵＨＦ帯域の高周波電磁波を検出する。アンテナ７１は、絶縁スペーサ４０の近傍に配置される。

【0057】

アンテナ７１は、配線７２を介して処理部７３に接続されている。アンテナ７１は、検出した高周波電磁波の情報を処理部７３に出力する。処理部７３は、アンテナ７１により出力された高周波電磁波の情報に基づいて、接地金属容器９０内で発生した部分放電を検出する。

【0058】

図９は、埋込型部分放電検出装置３２の一例を示す構成図である。埋込型部分放電検出装置３２は、例えば、埋込アンテナ８１と、配線８２と、処理部８３と、を備える。配線８２及び処理部８３は、アンテナ型部分放電検出装置３１の配線７２及び処理部７３と同様の構成を有する。

【0059】

埋込アンテナ８１は、コーン型スペーサ４１（絶縁スペーサ４０）の内部に設けられる。コーン型スペーサ４１が接地金属容器９０の内側に設けられることから、埋込アンテナ８１は、接地金属容器９０の内側に設けられる。埋込アンテナ８１は、高周波電磁波を受信できる金属等であればよく、例えば、コーン型スペーサ４１が金属製のボルトやワッシャなどを備える場合に、これらのボルトやワッシャを埋込アンテナ８１として利用することができる。

【0060】

アンテナ型部分放電検出装置３１は、接地金属容器９０における筒状部９１を拡幅して形成された空間に収容されて設けられる。このため、絶縁スペーサ４０の位置にかかわらず、アンテナ型部分放電検出装置３１を任意の位置に設置することができる。したがって、アンテナ型部分放電検出装置３１を設置する位置の自由度を高めることができる。また、埋込アンテナ８１は、絶縁スペーサ４０が備える金属製の部材をそのまま利用することができる。したがって、埋込アンテナ８１となる部材を別途設ける必要をなくすことができる。

【0061】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、絶縁スペーサによって区切られた複数の密閉空間を形成する容器部と、前記複数の密閉空間のそれぞれに配置され、主母線を介して互いに接続された複数の電力機器と、前記主母線を支持する絶縁スペーサと、前記容器部の内部における部分放電を検出する１つの部分放電検出装置と、を備える、を持つことにより、部品点数を少なくすることができる。

【0062】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0063】

１～５…ガス絶縁開閉装置、１０…遮断器、１０Ｓ…開閉器、１１…遮断器操作機構、１２…トランス取合部、１４…第１接地形計器用変圧器、１６…計器用変流器、１８…計器用変圧器、２０…断路器、２２…第２接地形計器用変圧器、２４…避雷器、２６…ケーブルヘッド、３０…部分放電検出装置、３１…アンテナ型部分放電検出装置、３２…埋込型部分放電検出装置、４０（４０Ａ，４０Ｂ）…絶縁スペーサ、４１…コーン型スペーサ、４２…ポスト型スペーサ、５０,９０…接地金属容器、６０…接続接地金属容器、６１，９１…筒状部、６２…一端側接続部、６３…他端側接続部、６４…シールド部、７１…アンテナ、７２，８２…配線、７３，８３…処理部、８１…埋込アンテナ、Ｃ…内部導体、Ｓ…接点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】